036功率及机车启动模型 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题
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2025-01-04
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036 功率及机车启动模型
一.必备知识精讲
1.平均功率的计算方法
(1)利用＝。
(2)利用＝F·cosθ，其中为物体运动的平均速度，F为恒力。
2．瞬时功率的计算方法
利用公式 P＝F·vcosθ，其中 v为该时刻的瞬时速度。
3.求力做功的功率时应注意的问题
(1)明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。求平均功率首选＝，其次是用＝
F·cosα，应容易求得，如求匀变速直线运动中某力的平均功率。
(2)求瞬时功率用 P＝Fvcosα，要注意 F与v方向间的夹角 α对结果的影响，
功率是力与力的方向上速度的乘积。
4.两种启动方式的比较
两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
Pt 图和
v t图
O
A
段
分析过程 v↑⇒F＝↓
⇒a＝↓
a＝不变⇒
F不变 v↑⇒P＝Fv↑直到 P额
＝Fv1
运动
性质
加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间 t0＝
AB
段
过程
分析
F＝F阻⇒a＝0⇒
vm＝
v↑⇒F＝↓⇒
a＝↓
运动
性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动
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036 功率及机车启动模型
BC 段无F＝F阻⇒a＝0⇒
以vm＝匀速直线运动
5．三个重要关系式
(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速直线运动时的速度，即
vm＝＝(式中 Fmin 为最小牵引力，其值等于阻力 F阻)。
(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速
度不是最大，即 v＝<vm＝。
(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功 W＝Pt。由动能定理：Pt－F阻x＝
ΔEk。此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。
二.典型例题
题型一：常规题
例1：一质量为 m的木块静止在光滑的水平面上，从 t＝0时刻开始，将一个大小为 F的水平
恒力作用在该木块上，在 t＝t1时刻 F的功率和 0～t1时间内的平均功率分别为( )
A.， B.，
C.， D.，
答案 C
解析 t1时刻，木块的速度 v1＝at1＝，0～t1时间内的平均速度＝＝，由 P＝Fv得，t1时刻 F
的功率为 P＝Fv1＝F·＝，0～t1时间内的平均功率为＝F＝F·t1＝t1，C项正确．
题型二：机车启动
例2：(多选)下列各图是反映汽车(额定功率为 P额)从静止开始匀加速启动，
最后做匀速直线运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度
变化的图像，其中正确的是( )
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摘要：
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036功率及机车启动模型一.必备知识精讲1.平均功率的计算方法(1)利用＝。(2)利用＝F·cosθ，其中为物体运动的平均速度，F为恒力。2．瞬时功率的计算方法利用公式P＝F·vcosθ，其中v为该时刻的瞬时速度。3.求力做功的功率时应注意的问题(1)明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。求平均功率首选＝，其次是用＝F·cosα，应容易求得，如求匀变速直线运动中某力的平均功率。(2)求瞬时功率用P＝Fvcosα，要注意F与v方向间的夹角α对结果的影响，功率是力与力的方向上速度的乘积。4.两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动Pt图和vt图OA段分析过程v↑⇒F＝↓⇒a＝↓a＝不...
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